合后,信号转导至内质网,使内质网内的Ca2释放到细胞质,由细胞质Ca2+控制细胞反应。 (一)通过G蛋白偶联受体激活肌醇磷脂信号途径 肌醇磷脂( inositol phospholipid)位于细胞膜磷脂双分子层的内层。与信号转导有关的肌醇 磷脂是磷脂酰肌醇( phosphatidylinositol,PI)的磷酸化衍生物:P一磷酸(PP和PI二磷酸(PIP2)s P,PIP2及肌醇三磷酸( inositol trisphosphate,P3)之间的关系见图17-1l。细胞外信号分子结合 并激活受体后,使G蛋白激活,(q蛋白激活与细胞膜附着的磷脂酶C-β,然后磷脂酶C-β 使PIP2裂解。产生两种分子:P3和二脂酰甘油( diacylglycerol,DG),两者都在信号转导中起 重要作用(图17-12)。通过肌醇磷脂信号途径作用的细胞外信号有激素,如血管加压素 (vas∞ opressin)};有神经递质,如乙酰胆碱(作用于胰腺和平滑肌);有抗原(作用于肥大细胞);有 凝血酶(作用于血小板)等 (二)IP3和DG的作用 由PIP2水解产生的IP3是水溶性的小分子物质,离开细胞膜后能在细胞质内很快地扩散 P3与内质网膜上的特异Ca2+-通道结合后,就能使内质网腔里的Ca2+释放到细胞质,而且释放 的Ca2+具有正反馈效应,即释出的Ca2+结合到Ca2+通道,再促进Ca2+释放 DG的重要作用是激活蛋白激酶C( protein kinase C,PKC),PKC是一类Ca2依赖的蛋白激 酶,能使选择性的靶蛋白的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化。因IPs作用升高的细胞质内Ca2能使 PKC从细胞质转移到细胞膜胞质面。在Ca3,DG和细胞膜磷脂成分中的磷脂酰丝氨酸的共同 作用下激活PKC。哺乳动物中脑细胞的PKC浓度最高,其作用是使神经细胞的离子通道蛋白 磷酸化,从而改变神经细胞膜的兴奋性。在许多细胞中,PKC能通过激活磷酸化级联反应, 最后使一些转录因子磷酸化并激活,从而调控相关基因的表达。 (三)钙调蛋白的作用 钙调蛋白( calmodulin)是一种特异的Ca2+结合蛋白,几乎在所有的真核细胞中都存在。作 为细胞内Ca2受体,钙调蛋白介导多种由Ca2调节的生物过程。钙调蛋白的一级结构高度保 守,只有一条多肽链,约含150个氨基酸残基,有4个高亲和力钙结合部位,与Ca2+结合后 构象会发生改变。Ca2+通过别构作用激活钙调蛋白。Ca2+-钙调蛋白复合物的作用是能与多种靶 蛋白结合并改变靶蛋白的活性。这些靶蛋白有各种酶和细胞膜上的转运蛋白,例如细胞膜上 的Ca2+-ATP酶(使胞质内Ca2+泵出细胞)但是Ca2+-钙调蛋白的效应主要是通过Ca2+-钙调蛋白6 合后，信号转导至内质网，使内质网内的 Ca2+释放到细胞质，由细胞质 Ca2+控制细胞反应。 (一)通过 G 蛋白偶联受体激活肌醇磷脂信号途径 肌醇磷脂(inositol phospholipid)位于细胞膜磷脂双分子层的内层。与信号转导有关的肌醇 磷脂是磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol，PI)的磷酸化衍生物：PI 一磷酸 (PIP)和PI 二磷酸(PIP2)。 PI，PIP2 及肌醇三磷酸(inositol trisphosphate，IP3)之间的关系见图 17-11。细胞外信号分子结合 并激活受体后，使 G 蛋白激活，Gq 蛋白激活与细胞膜附着的磷脂酶 C-β，然后磷脂酶 C-β 使 PIP2 裂解。产生两种分子：IP3 和二脂酰甘油(diacylglycerol，DG)，两者都在信号转导中起 重要作用(图 17-12)。通过肌醇磷脂信号途径作用的细胞外信号有激素，如血管加压素 (vasopressin)；有神经递质，如乙酰胆碱(作用于胰腺和平滑肌)；有抗原(作用于肥大细胞)；有 凝血酶(作用于血小板)等。 (二)IP3 和 DG 的作用 由 PIP2水解产生的 IP3 是水溶性的小分子物质，离开细胞膜后能在细胞质内很快地扩散， IP3 与内质网膜上的特异 Ca2+ -通道结合后，就能使内质网腔里的 Ca2+释放到细胞质，而且释放 的 Ca2+具有正反馈效应，即释出的 Ca2+结合到 Ca2+通道，再促进 Ca2+释放。 DG 的重要作用是激活蛋白激酶 C(protein kinase C, PKC)，PKC 是一类 Ca2+依赖的蛋白激 酶，能使选择性的靶蛋白的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化。因 IP3 作用升高的细胞质内 Ca2+能使 PKC 从细胞质转移到细胞膜胞质面。在 Ca2+，DG 和细胞膜磷脂成分中的磷脂酰丝氨酸的共同 作用下激活 PKC。哺乳动物中脑细胞的 PKC 浓度最高，其作用是使神经细胞的离子通道蛋白 磷酸化，从而改变神经细胞膜的兴奋性。在许多细胞中，PKC 能通过激活磷酸化级联反应， 最后使一些转录因子磷酸化并激活，从而调控相关基因的表达。 (三)钙调蛋白的作用 钙调蛋白(calmodulin)是一种特异的 Ca2+结合蛋白，几乎在所有的真核细胞中都存在。作 为细胞内 Ca2+受体，钙调蛋白介导多种由 Ca2+调节的生物过程。钙调蛋白的一级结构高度保 守，只有一条多肽链，约含 150 个氨基酸残基，有 4 个高亲和力钙结合部位，与 Ca2+结合后 构象会发生改变。Ca2+通过别构作用激活钙调蛋白。Ca2+ -钙调蛋白复合物的作用是能与多种靶 蛋白结合并改变靶蛋白的活性。这些靶蛋白有各种酶和细胞膜上的转运蛋白，例如细胞膜上 的 Ca2+ -ATP 酶(使胞质内 Ca2+泵出细胞)。但是 Ca2+ -钙调蛋白的效应主要是通过 Ca2+ -钙调蛋白